1、第九章 助剂及其应用,1,第九章 助剂及其应用助剂可按其用途进行分类。1.在涂料制造时发挥作用的助剂 ：润湿分散剂、消泡剂等。2.在贮存和运输时发挥作用的助剂：分散剂、防沉剂 、防结皮剂、防腐剂、防霉剂、消泡剂等。3.在施工和涂膜干燥时发挥作用的助剂：防流挂剂、流平剂 、浮色发花防止剂等。4.在涂膜中发挥作用的助剂：紫外线吸收剂、光稳定剂等。第一节 颜料润湿分散剂第二节 表面状态控制剂为了消除涂膜表面常出现的桔皮，浮色发花，气泡，缩孔，针眼，流挂等弊病而使用的助剂，包括流平剂，浮色发花防止剂，消泡剂，流挂防止剂等。,第九章 助剂及其应用,2,一、流平剂涂膜流平所需的时间正比于粘度、刷痕波长，反
2、比于表面张力、膜层厚度。常用的流平剂有： 1.溶剂型流平剂这类流平剂是由多种溶剂混配而成的。常用的有-高沸点芳烃，酮，酯，醇等溶剂进行混配，其作用在于降低涂料的粘度，改善涂膜的流平性。与此同时，流动性也随之增大，容易产生流挂，因此，在使用过程中应注意调节流平与流挂的关系，寻找一个最佳的范围。,第九章 助剂及其应用,3,以商品形式出售的有德国BYK公司生产的BYKETOL-OK和BYKETOL-SPEEIAL，前者推荐在烘烤型涂料、类及硝基漆中使用，具有防止气泡、针孔、缩孔的作用，用量为漆量的2%-7%。后者推荐在聚氨酯和环氧树脂涂料中使用，也可在硝基漆中使用，主要是提高流平性、防止气泡孔和缩孔
3、。用量为漆量的2%-5%。,第九章 助剂及其应用,4,2.丙烯酸类流平剂这类流平剂多为丙烯酸酯共聚物，它们与环氧树脂、聚酯树脂和部分聚氨酯树脂的相容性较差，因此，在与这些树脂配伍时用量都不宜过大。在环氧树脂中为树脂质量的0.51.0%；聚酯树脂中为1.0%左右；聚氨酯树脂中为1.01.5%。常用的有Henkel公司的 Perenol F40，可用在醇酸、环氧、氨基/丙烯酸烘漆，丙烯酸涂料，聚氧乙烯共聚物涂料，双组分聚氨酯涂料，氯化橡胶涂料，硝基漆中，也可用在粉末涂料中，用量为0.21.0%。它可以改善流平性、防止气泡、缩孔、鱼眼和桔皮现象，降低界面张力，提高涂料对底材的润湿性。另外 ，BYK公
4、司的 BYKVP354、3609、 3529 Tego Chemie Service GmbH 公司的Tego Flow 300等，使用效果较好。推荐在聚氨酯涂料、双组分环氧树脂涂料、醇 酸/氨基涂料、丙烯酸/氨基涂料中使用。,第九章 助剂及其应用,5,3.有机硅类这类流平剂主要有硅油和有机硅改性树脂两大类。通常使用的硅油有聚甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷。通常使用的有机硅改性树脂有聚酯和聚醚改性的在机硅树脂。在高温和有水存在的条件下推荐使用聚酯改性的硅油。目前市场上使用比较多的产品有，Henkel公司的Perenol S4、S400、S43;台湾得谦公司的435、455、466；BYK公司的B
5、YK300(聚醚型)、310(聚酯型)；Tego公司的Tego Glide 100,ZG400,405,406,450等ftjb都是聚醚改性的。,第九章 助剂及其应用,6,以上几大类流平剂 归纳起来有以下几方面的作用： 第一，降低涂料与基材间的界面张力，提高对基材的湿润作用，减少因底材的原因 而引起的缩孔、附着力不良等现象。 第二，调整涂料中溶剂的挥发速度、降低粘度，改善涂料的流动性，提高涂膜的平整度。 第三，具有迁移到涂膜表面的特性，可在涂膜表面形成单分子层，降低表面张力，使表面张力趋于平衡，减少因表面张力梯度差而引起的各种表面状态的弊病。,第九章 助剂及其应用,7,二、防流挂和防沉剂涂料的
6、粘度低，涂膜薄有助于防止流挂，但不易流平，可见流平与流挂恰好是矛盾的。而防流挂剂具有缓和这对矛盾的功能。防流挂剂能够通过次价键形成网状结构体，使涂料获得结构粘性、变成触变流体，从而使涂料达到既能流平而又不流挂的目的。防流挂和防沉剂基本上是通用的，都有增稠触变作用，在涂料中能形成网状结构，防止流挂和沉降。常用的这类助剂有： 1.蓖麻油衍生物 Henkel 公司的Rilanit Special Micro Rilanit HT Exrta； NL公司(美国)的 Thixcin R. ThixatroiST ； ICI公司的Thixomen . 2.有机改性膨润土产品有：天津有机陶土厂生产的4604
7、。4605和浙江临安助剂厂的S01；进口产品有NL公司的BENTONE 27、34 、38等。 3.金属皂 辛酸铝，硬脂酸钙、锌、铝和稀土皂等。,第九章 助剂及其应用,8,4聚乙烯蜡是乙烯和其他单体在高压下经自由基聚合反应制得，主要产品有：台湾德谦公司的201 防沉剂，NL公司的MPA系列产品。 5超细二氧化硅这是一种经过表面处理的气相二氧化硅，以便于在涂料中分散，常用产品有Dcgassa公司的Aerosil R972、Cok84、300、380等等。 6经处理的微细碳酸钙 粒径为25-60微米的碳酸钙经脂肪酸或树脂处理，用于长油度醇酸涂料，乙烯类涂料。 7控制颜料絮凝防沉剂能收附在颜料和填料
8、表面，使分散后的颜料产生微弱的絮凝结构和相应的粘度。从而使涂料具有防沉，防浮色发花的作用。,第九章 助剂及其应用,9,三、消泡剂涂料中泡沫的产生有三种原因： 1、表面活性剂的存在2、化学反应产生的气泡如聚氨酯涂料中混有微量的水。 消泡剂：分为消泡剂 抑泡剂两种。3、在搅拌过程中出现了大量的泡沫。消泡机理为，当消泡剂进入泡沫表面时，使泡沫表面张力急剧变化，泡沫壁迅速变薄，最后导致破灭，消泡剂一般在涂料中是不溶的。常用的产品有：德国Henkel公司的Perenol E1、.E2、E3,可用于硝基漆，醇酸漆，丙烯酸漆。环氧树脂漆。德谦公司的5500，6500在聚氨酯涂料中使用效果较好。,第九章 助剂
9、及其应用,10,Tego公司 Airet 930、 Tego Flow 300 荷兰EFKA公司的EFKA20、21、22和EFKA 772、777。BYK公司的产品有BYK051、052、053、055、057、056、066、070、077、080等。四浮色发花防止剂浮色即颜料的漂浮，发花是指涂料涂装后，漆膜中存在多种颜料不均匀的分布，通常呈条状和蜂窝状、丝纹状。产生浮色和发花的原因很复杂，主要影响因素有以下几方面。1.颜料的沉降和絮凝，造成颜料分散体系的分离。2.表面张力梯度差会形成一种称之为贝纳德的涡流而引起发花。3.溶剂未充分将树脂溶解或溶剂的挥发速度过快也会造成浮色发花现象的产生。
10、浮色发花防止剂实际上是多种助剂的一个集合名称，很多流平剂，润湿分散剂，增稠剂，触变剂同时也有防止浮色和发花的作用。,第九章 助剂及其应用,11,第三节 其他用途助剂一、催干剂催干剂能促进漆膜固化，缩短干燥时间，有使涂膜干燥均一化，增加涂膜强度和耐水性的作用。 催干剂的主要组成是溶于溶剂的脂肪酸金属皂，它由金属、脂肪酸和溶剂组成。主催干剂有钴盐，锰盐，辅助催干剂有 Pb Zn Ca Fe RE 等 盐。常用的催干剂有环烷酸钴、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸铅、环烷酸钙、蓖麻油酸锌，稀土催干剂-环烷酸铈，环烷酸钕，环烷酸混合稀土等。环烷酸是石油产品精制时所分出的酸，每个分子中含有13个五碳环，故称之为
11、环烷酸。催干剂主要用于醇酸树脂、热塑性丙烯酸树脂等氧化型干燥涂料中，用量一般为树脂质量的0.5-1%左右。 二、防结皮剂氧化干燥型涂料在贮存过程中，因表面与空气接触，会发生氧化聚合作用而凝胶形成结皮，防结皮剂就是防止涂料在贮存过程中形成凝胶皮膜的助剂。,第九章 助剂及其应用,12,常用的防结皮剂有： 1.甲乙酮肟清沏、无色液体，使用量一般为总漆量的0。1%-0。3%。 2.丁醛肟清沏、无色液体，使用量一般为清漆量的0。2%，或色漆量的0。1%-0。3%。 3.环已酮肟浅灰至微红色粉未，用量为总漆量的0。2%-0。4%清漆的0。3%左右。以上产品主要生产厂家有：青岛红星化工集团自力化工厂锦西化工
12、厂，莱芜助剂厂，江苏泰兴市涂料助剂厂等。,第九章 助剂及其应用,13,防结皮剂应用效果的测试方法：取一个125ml广口玻璃瓶，将已加入结皮剂的漆倒入瓶中，添加量为90+-2ml把瓶盖盖严，避光贮存在232的条件下，48h后打开瓶盖，倾斜瓶子，用玻璃触及试样表面，如发现有丝状物或瓶壁边缘有不均匀的小块状物出现，则视为结皮。若表面仍保持液态，敞盖保持5分钟，再把瓶盖盖严，存放48小时后再检查，2个周期不结皮，则视为合格产品。,第九章 助剂及其应用,14,三、紫外线吸收剂-主要用于汽车涂料。实为紫外线过滤剂，把大部分能量高，对高分子聚合物有害的辐射光吸收。再以热能的形式释放出来，使树脂 聚合物降解速
13、度大大减缓，达到延长其使用寿命的目的。单独使用紫外线吸收剂效果并不理想建议与光稳定剂配合使用。Ciba-Geigy公司推荐苯并三唑类紫外线吸收剂Tinuvln 900与光稳定剂Tinuvln 292并用，其用量分别为涂料树脂固体分的1.0%-1.5%和0.5%-1.0%。SANDDZ公司则是将两种物质按一定比例混合成紫外线吸收-光稳定剂SANDUVOR 3212,以树脂固体含量的2%-3.5%加入汽车涂料中。例如用于面漆是聚氨酯基的铝粉闪光漆，罩光漆是双组分聚氨酯漆中，在热带沙漠地区，曝晒三年，效果很好。,第九章 助剂及其应用,15,色漆生产的工艺流程 色漆生产的主要设备： 高速分散机 砂磨机 球磨机 三辊研磨机 胶体磨,
